DE2830313A1

DE2830313A1 - Messwertgeber und ueberwachungseinrichtung mit einem solchen messwertgeber

Info

Publication number: DE2830313A1
Application number: DE19782830313
Authority: DE
Inventors: Heinzgert Ammer; Hermann Ludley; Franz Roettel
Original assignee: JOSEF GRUENBECK WASSERAUFBEREITUNG; Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
Current assignee: Gruenbeck Wasseraufbereitung GmbH
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1980-01-24

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber mit einer einen Eingang und einen Ausgang für das zu untersuchende Medium aufweisenden Meßkammer und mit einem Elektrodenpaar sowie eine Überwachungseinrichtung mit einem solchen Meßwertgeber. Derartige Meßwertgeber werden insbesondere zur Überwachung des Chlorgehaltes von Schwimmbadwasser verwendet.
Bei den bekannten Meßwertgebern können das Potential beeinflussende Niederschläge an den Elektroden haften bleiben. Aus der DE-PS 957 351 ist es bekannt, Elektroden, beispielsweise für Meßketten, durch bewegliche Bürsten, Bestrahlen der Elektroden mit Scheuermitteln und Abklopfen durch in der Flüssigkeit umlaufende Glaskugeln zu säubern. Bei den bekannten Vorrichtungen tritt jedoch das Problem auf, daß die Reinigung durch Druckschwankungen und unterschiedliche Strömungsqeschwindigkeiten des zu untersuchenden Mediums ungleichmäßig erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Meßwertgeber der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau haben soll und mit dem eine Selbstreinigung der Elektroden auf einfache Weise möglich ist. Ferner soll eine Überwachungseinrichtung mit einem solchen Meßwertgeber geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Meßwertgeber mit einer einen Eingang und Ausgang für das zu untersuchende Medium aufweisenden Meßkammer und mit einem Elektrodenpaar gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Eingang auf der Unterseite der Meßkammer vorgesehen und wenigstens eine der Elektroden in einem Abstand über dem Eingang angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die zweite Elektrode in einem Abstand von der ersten Elektrode und in Strömungsrichtung oberhalb derselben in der Meßkammer angeordnet. In der Meßkammer sind Glaskügelchen vorgesehen, die durch das strömende Medium emporgewirbelt werden und die Elektroden durch Beaufschlagen säubern.
Der Eingang der Meßkammer wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch eine Kapillare gebildet, die zur Folge hat, daß das einströmende Medium beschleunigt und gleichmäßig xstritt, so daß ein gleichmäßiges Hochwirbeln der Glaskügelchen erfolgt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in Strömungsrichtung anschließend an den die Elektroden aufnehmenden Bereich ein sich konisch erweiternder Bereich vorgesehen, der die Geschwindigkeit des hindurchströmenden Mediums herabsetzen läßt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kügelchen in den davorliegenden Bereich zurückfallen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist am oberen Ende der Meßkammer die Glaselektrode einer pH-Meßelektrode so angeordnet, daß die Glaselektrode ebenfalls von den hochwirbelnden Glaskügelchen beaufschlagt und gereinigt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Überwachungseinrichtung mit einem Kreislauf zur Entnahme und Rückführung des zu untersuchenden Mediums und einer Umwälzeinrichtung für das Medium, einem Meßwertgeber sowie einer Zuführung von gegebenenfalls zuzuführendem Dosiermittel mit einem Meßwertgeber der erfindungsgemäßen Art in den Umwälzkreislauf vorgesehen.
Auf diese Weise wird nicht nur eine exakte Messung erreicht, sondern auch erreicht, daß die gesamte entnommene Probenmenge wieder dem Medienbehälter zugeführt wird. Gerade im Hinblick darauf, daß beispielsweise Wasser überwacht werden soll, ist diese Tatsache, daß durch die Überwachung keine Verluste auftreten, von Bedeutung.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen: Fig. 1 einen Längs schnitt durch einen Meßwertgeber; und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Überwachungseinrichtung mit dem Meßwertgeber.
Der Meßwertgeber 1 weist ein aus einem Plexiglas-Rundstab gefertigtes Gehäuse 20 auf. In diesem ist die eigentliche Meßkammer 5 in Form einer zylindrischen Mittenbohrung vorgesehen. Der bodenseitige Eingang 2 zu der Meßkammer wird durch eine Kapillare 10 gebildet, die dadurch gebildet ist, daß ein die Kapillare enthaltendes Glaseinsatzstück 21 in eine zentrale Mittenbohrung eingesetzt ist. Vor der Kapillare ist mittels eines in dem Gehäuse vorgesehen-en Gewindes ein Schlauchanschlußstück 22 vorgesehen, welches mit der Probenzuführleitung verbunden ist. In Strömungsrichtung anschließend an den ersten Bereich 8 der Meßkammer 5 folgt ein sich konisch erweiternder Bereich 9, an dessen oberem Ende der Ausgang 3 vorgesehen ist, welcher durch eine Querbohrung in dem Gehäuse 20 und ein in ein entsprechendes Gewinde eingesetztes Schlauchanschlußstück 23 gebildet ist.
Das Gehäuse 20 weist seitliche Bohrungen 24, 25 mit Gewinden auf, in die die eigentlichen Elektroden 6 und 7 tragende Halterungen 26, 27 eingeschraubt sind. Die Elektrode 6 ist beispielsweise aus Gold und die Elektrode 7 aus Kupfer gebildet.
Der obere konisch erweiterte Bereich 9 dient gleichzeitig als Meßkammer für eine pH-Einstabmeßkette 28, die den pH-Wert des Wassers kurz vor Austritt aus dem Meßwertgeber erfaßt. Die pH-Meßkette wird durch eine druckabdichtende Verschränkung 29 gehalten.
Der Meßwertgeber findet insbesondere Anwendung bei der Überwachung von Schwimmbadwasser auf dessen Chlorgehalt.
Das zu untersuchende Wasser wird über den Eingang 2 zugeführt. Durch die Kapillare, die vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 0,8 und 1,0 mm besitzt, erhält das Wasser eine gleichmäßige Beschleunigung. Dadurch werden die Glaskügelchen 12 aufgewirbelt und prallen auf die in Strömungsrichtung aufwärts angeordneten und einen Abstand voneinander aufweisenden Elektroden 6 und 7 sowie auf die Glaselektrode der pH-Einstabmeßkette.
Dadurch werden sowohl die Elektroden 6 und 7 als auch die Glaselektrode 30 ständig gereinigt. Durch die konische Aufweitung nimmt die Geschwindigkeit bei Austritt aus dem zylindrisch ausgebildeten ersten Bereich 8 ab, so daß die Kügelchen spätestens nach Aufprall auf die Meßmembran 30 der Einstabmeßkette 28 wieder nach unten unten absinken und erneut aufgewirbelt werden.
Der Durchmesser der Glaskügelchen wird vorzugsweise in der Größenordnung von 1,0 mm gewählt. Die Abstände der Elektroden und die Strömungsgeschwindigkeit werden so aufeinander abgestimmt, daß die Kügelchen die Elektroden ausreichend oft beaufschlagen.
Der erste Bereich 8 ist an seinem der Kapillare 10 zugewandten unteren Ende konisch verjüngt, so daß die Glaskügelchen zu der Kapillare hingelenkt und wieder aufgewirbelt werden.
In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Oberwachungseinrichtung gezeigt, bei der das zu überwachende Medium, nämlich Wasser eines Schwimmbades mittels der Depolarisationsmessung auf seinen Chlorgehalt und pH-Wert überwacht wird. Über den Kreislauf 14 wird mittels der Umwälzpumpe 15 über den Filter 31 ein Teil des Schwimmbadwassers umgewälzt. In Strömungsrichtung hinter dem Filter 31 werden mit Hilfe von Dosiereinrichtungen 16, 17 Chlor bzw. H- oder OH-Ionenspender zugeführt.
Es ist ein Meßwertgeber 1 der oben beschriebenen Art vorgesehen, dessen Eingang 2 mit einer Probeentnahmestelle 18 verbunden ist, die in Strömungsrichtung nach den Dosiereinrichtungen 16, 17 vorgesehen ist. Der Ausgang 3 des Meßwertgebers führt eine entsprechende Leitung zu einer Rückführstelle 19, die in Strömungsrichtung vor den Zuführungen 16, 17 im Kreislauf 14 liegt.
Die Ausgänge des Elektrodenpaares 6, 7 sind mit einem Meßgerät 32 verbunden, welches in Abhängigkeit vom Meßergebnis die Dosiereinrichtung für Chlor ansteuern. Der Ausgang 11 der pH-Meßelektrode ist ebenfalls mit einem Meßgerät 32 verbunden, welches ein vom Meßergebnis abhängiges elektrisches Ausgangssignal erzeugt, welches dem Eingang der Dosiereinrichtung 17 zugeführt wird.
Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Rückführstelle 19, die über die Leitung 34 mit dem Ausgang 3 des Meßwertgebers 1 verbunden ist, in Strömungsrichtung vor der Umwälzpumpe 15 angeordnet. Auf diese Weise besteht zwischen der Probeentnahmestelle 18 und der Rückführstelle 19 durch die Umwälzpumpe 15 ein Druckgefälle, welches zum Erzeugen einer Strömung in dem Meßkreislauf aus den Leitungen 33 und 34 ausreicht, so daß dort keine zusätzliche Umwälzpumpe erforderlich ist. Die Fließmenge der Wasserprobe wird dabei durch den Differenzdruck zwischen den Stellen 18 und 19, also vor und hinter der Umwälzpumpe bestimmt. Zur Einstellung auf einen optimalen Wasserdurchfluß durch den Meßwertgeber wird erfindungsgemäß eine Kapillare 35, vorzugsweise aus Glas als Drosselkapillare eingangsseitig in der Leitung 33 oder ausgangsseitig in der Leitung 34 angeordnet.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform der über wachungseinrichtung wird einerseits ein fehlerfreies Überwachen in einem Regelkreislauf erreicht, und andererseits wird erreicht, daß das gesamte dem Umwälzkreislauf entnommende Probenwasser wieder in diesen Kreislauf abgegeben wird und somit kein Verlust auftritt.
Die Kapillare 10 kann gewünschtenfalls so ausgebildet werden, daß sie die Funktion der Kapillare 35 mitübernimmt.
Eine Trennung der Kapillaren 10 und 35 in der beschriebenen Weise führt zu einer apparativen Vereinfachung und wird daher bevorzugt.
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Claims

Meßwertgeber und Überwachungseinrichtung mit einem solchen Meßwertgeber PATENTANSPRÜCHE 1. Meßwertgeber mit einer einen Eingang und einen Ausgang r das zu untersuchende Medium aufweisenden Meßkammer und mit einem Elektrodenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (2) auf der Unterseite der Meßkammer (5) vorgesehen und wenigstens eine der Elektroden (6) in einem Abstand über dem Eingang (2) angeordnet ist.
2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (7) in einem Abstand von der ersten Elektrode (6) und oberhalb derselben in der Meßkammer (5) angeordnet ist.
3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (5) einen ersten Bereich (8) und einen in Strömungsrichtung daran anschließenden konisch sich erweIternden Bereich (9) aufweist.
4. Meßwertgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (2) durch eine Kapillare (10) gebildet ist.
5. Meßwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (8) zu der Kapillare (10) hin konisch verengt ausgebildet ist.
6. Meßwertgeber nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (3) in Strömungsrichtung am Ende des erweiterten Bereiches (9) vorgesehen ist.
7. Meßwertgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßkammer (5) zusätzlich eine Einstabmeßkette (28) vorgesehen ist.
8. Meßwertgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßkammer (5) eine Mehrzahl Glaskügelchen (12) vorgesehen sind.
9. Überwachungseinrichtung mit einem Kreislauf zur Entnahme und Rückführung des zu untersuchenden Mediums und einer Umwälzeinrichtung für das Medium, einem Meßwertgeber sowie einer Zuführung von gegebenenfalls zuzuführendem Dosiermittel, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Meßwertgebers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang (2) des Meßwertgebers (1) mit einer Probeentnahmestelle (18) in Strömungsrichtung hinter der Zuführung (16, 17) für das Dosiermittel und der Ausgang (3) mit einer Rückführungsstelle (18) vor der Zuführung (16, 17) verbunden ist.